GaN作为第三代半导体材料的代表，属于宽禁带（室温下Eg=3.39eV）直接跃迁型半导体，它不仅具有稳定的物理和化学性质，而且具有电子漂移速度高、介电常数小、热电性能好、发光效率高、耐高温、抗辐射等特点而被广泛用于制备蓝、绿光发光二极管管（LED）、激光器（LD）、场效应晶体管（FET），以及紫外探测器和高温电子器件等。根据不断降低器件尺寸的要求，制备纳米尺寸的GaN纳米结构是很有必要的。目前，GaN纳米结构主要在蓝宝石（Al₂O₃）衬底上生长。但作为衬底材料，蓝宝石还有一定的弊端。首先，从工艺上来说，蓝宝石硬度高且不易解理，很难切割成规则的小方块。其次，蓝宝石作为绝缘体并不能直接作为电极引出。再加上蓝宝石衬底价格昂贵、器件工艺复杂，导热差等缺点，并不利于大功率器件的制作。而硅衬底，价格便宜，工艺相对简单，且易于解理，并且可作为电极直接引出。而且，开展硅基GaN纳米结构的外延生长可为硅基光电子集成的实现铺平道路。所以Si作为衬底比蓝宝石衬底更有吸引力。生长GaN纳米结构的主流方法有：金属有机物化学气相沉积（MOCVD），分子束外延（MBE）和氢化物气相外延（HVPE）等，其中以MOCVD最为常用。本文利用NiCl₂作催化剂，CaF₂作为分散剂，通过化学气相沉积法（CVD，ChemicalVapor Deposition）在硅衬底上成功制备出了大量一维GaN纳米结构。通过研究反应温度、时间、气体流量、源的量及源与基片间距等因素对GaN的结晶质量、表面形貌和发光特性的影响，确定了此工艺条件下最佳的工艺参数，并初步探索了一维GaN纳米结构的生长机制。研究结果表明：分散剂CaF₂的引入有效地降低了工艺温度，且在不同工艺参数条件下生长出来的GaN纳米结构在形貌和质量上都有较大差异。在最佳工艺参数条件下所制备纳米线为单晶GaN，以六方纤锌矿结构为主，直径在20⁵0nm之间，长度约几十个μm。并且在多次实验样品的SEM扫描图片中，我们观察到在纳米结构的顶端存在纳米颗粒，因此我们将GaN纳米结构的生长机制初步归结为气－液－固（VLS）生长机制。单斜相β-Ga₂O₃，是一种具有极好热稳定性和传导性的透明氧化物半导体材料，加上其具有独特的电学和光学特性，在电子器件、太阳能电池以及高温气体传感器件等新一代光电器件的应用方面都有着极好的研究前景。基于前面良好的实验结果，我们将实验方法和思路借鉴过来，利用金属Ga和CaF₂粉末作为蒸发源，在Si基片上涂抹NiCl₂作为催化剂，并在1050℃条件下成功氧化制备出了团簇生长的β-Ga₂O₃纳米棒，直径约300nm，长10μm左右，并对其形貌和结构等进行了表征。实验中利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、高分辨透射电镜（HRTEM）、傅里叶红外透射谱（FTIR）、拉曼光谱（RamanSpectroscopy）和光致发光谱（PL）等测试手段对GaN纳米材料的形貌、结构、组分和光致发光特性等进行了详细的分析与表征。